[實(shí)用新型]一種拉伸預(yù)應(yīng)力超高速外圓磨削設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420083427.8
• 申請(qǐng)日: 2014-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203696624U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志斌;黃駿;何銓鵬;劉曉初;劉長(zhǎng)紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳志斌
• 主分類號(hào): B24B5/04
• 分類號(hào): B24B5/04;B24B41/06;B24B57/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及材料表面機(jī)械加工設(shè)備，具體涉及一種拉伸預(yù)應(yīng)力超高速外圓磨削設(shè)備。

背景技術(shù)

超高速磨削既能獲得高效率，又能達(dá)到高精度，能對(duì)各種材料和形狀進(jìn)行高效率精密加工。超高速磨削技術(shù)是最新的高效率磨削技術(shù)，是先進(jìn)制造學(xué)科的前沿技術(shù)。而為了改變工件已加工表面的殘余應(yīng)力狀態(tài)，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了拉伸預(yù)應(yīng)力磨削工藝，該方法在磨削加工中，通過(guò)對(duì)工件施加預(yù)應(yīng)力，對(duì)磨削后工件表面的殘余應(yīng)力進(jìn)行主動(dòng)控制與干預(yù)，從而減少殘余拉應(yīng)力，增加殘余壓應(yīng)力，提高工件的疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性能，延長(zhǎng)機(jī)械零件的使用壽命。但是現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有出現(xiàn)一種能夠在拉伸預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行超高速外圓磨削的設(shè)備。

例如，授權(quán)公告號(hào)為CN?1410226A的中國(guó)實(shí)用新型專利說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了一種高速及超高速外圓磨削方法及設(shè)備，通過(guò)將用來(lái)進(jìn)行磨削加工的砂輪架固定于磨床床身上，砂輪只作旋轉(zhuǎn)磨削運(yùn)動(dòng)，不作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件通過(guò)縱向和橫向工作臺(tái)帶動(dòng)作縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，這樣，由于砂輪架固定在磨床上，剛性好，從而滿足高速及超高速外圓磨削加工的要求。但是上述設(shè)備中，工件的裝夾為頂尖裝夾，工件不能進(jìn)行拉伸預(yù)應(yīng)力裝夾，因此不能實(shí)現(xiàn)在拉伸預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的超高速外圓磨削。

又如，公布號(hào)為CN103213049A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了一種預(yù)應(yīng)力磨削的方法，該方法通過(guò)將待磨工件安裝到預(yù)應(yīng)力加載裝置中，對(duì)工件施加預(yù)拉應(yīng)力，再由磨削裝置對(duì)工件進(jìn)行磨削加工，從而使工件表面獲得殘余壓應(yīng)力。但是該方法中，工件安裝到預(yù)應(yīng)力加載裝置后，再固定到磨床的磨削位置中，磨削時(shí)工件不能轉(zhuǎn)動(dòng)，因此不能實(shí)現(xiàn)外圓磨削，更不能實(shí)現(xiàn)超高速外圓磨削。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種拉伸預(yù)應(yīng)力超高速外圓磨削設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)在拉伸預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行超高速外圓磨削，從而提高回轉(zhuǎn)體工件磨削加工的效率和精度，并增加工件的殘余壓應(yīng)力，提高工件的疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性能，延長(zhǎng)機(jī)械零件的使用壽命。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為：

一種拉伸預(yù)應(yīng)力超高速外圓磨削設(shè)備，包括床身、砂輪裝置以及工件裝夾裝置，其中，所述砂輪裝置固定在床身上，所述工件裝夾裝置通過(guò)進(jìn)給機(jī)構(gòu)與床身連接；所述工件裝夾裝置包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的裝夾機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)為與底板固定連接的固定裝夾機(jī)構(gòu)，另一個(gè)為通過(guò)直線滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與底板連接的活動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)，所述直線滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)方向?yàn)檠b夾后的工件的軸線方向；所述活動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)上連接有一施力機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述施力機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)以及絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的絲杠與伺服電機(jī)的主軸連接，絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的絲杠螺母設(shè)置于活動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)上。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述直線滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由相互配合的滑軌和滑槽構(gòu)成，其中，所述滑軌設(shè)置在底板上，所述滑槽設(shè)置在活動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)上。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述固定裝夾機(jī)構(gòu)和活動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)均包括安裝座以及設(shè)在安裝座上的卡盤；所述固定裝夾機(jī)構(gòu)和活動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)中，至少有一個(gè)裝夾機(jī)構(gòu)中設(shè)置有用于帶動(dòng)卡盤的伺服電機(jī)。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，還包括拉伸預(yù)應(yīng)力控制裝置，該拉伸預(yù)應(yīng)力控制裝置包括拉力傳感器和控制系統(tǒng)，其中，所述拉力傳感器設(shè)置在固定裝夾機(jī)構(gòu)或活動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)的卡盤上，該拉力傳感器與控制系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)與施力機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)連接。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述砂輪裝置包括砂輪、砂輪架以及動(dòng)力裝置，其中，砂輪設(shè)置于砂輪架上，砂輪架固定于床身上。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，還包括磨削液供給裝置。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)由X向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和Y向進(jìn)給機(jī)構(gòu)組成。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的有益效果：

1、通過(guò)將砂輪裝置與床身固定、將工件裝夾裝置設(shè)置于進(jìn)給機(jī)構(gòu)上，從而使該設(shè)備具有超高速磨削的功能，提高了回轉(zhuǎn)體工件磨削加工的效率和精度；同時(shí)，由于設(shè)置了兩個(gè)裝夾機(jī)構(gòu)，并且其中一個(gè)裝夾機(jī)構(gòu)在施力機(jī)構(gòu)的作用下能夠沿軸向運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)工件施加軸向拉力，使回轉(zhuǎn)體工件表面產(chǎn)生了軸向殘余壓應(yīng)力，工件表面的總體殘余壓應(yīng)力增大，提高了工件的疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性能。

2、從對(duì)表面/亞表面造成的損傷來(lái)看，利用該設(shè)備進(jìn)行超高速磨削加工，改善了工件表面的應(yīng)力分布狀態(tài)，能夠有效防止工件表面裂紋的擴(kuò)展。

3、將超高速磨削、預(yù)應(yīng)力磨削集成在一道工序中完成，減少了加工工序，縮短了加工時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。